Previo Lem

| 2011 |
| LEM
Rafael Gómez Suárez
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Previo
[Balance de materia y energia en un evaporador] |
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1.- Mencione los tipos de evaporadores existentes en el mercado y los materiales de construcción usualmente empleados.
Evaporador de película descendiente
Estos tipos de evaporadores son los más difundidos en la industria alimenticia,
por las ventajas operacionales y económicas quelos mismos poseen.
Evaporador de película ascendiente
En estos tipos de evaporadores la alimentación se produce por la parte inferior
del equipo y la misma asciende por los tubos.
Evaporador de circulación forzada
Los evaporadores de circulación forzada pueden no ser tan económicos, pero son
necesarios cuando los productos involucrados en la evaporación tienen propiedades
incrustantes,altas viscosidades, precipitaciones, cristalizaciones o ciertas características
térmicas que imposibilitan una circulación natural.
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 Evaporador de circulación forzada | Evaporador de calandria vertical de calandria vertical de tubos largos | |

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 Evaporador de calandria |   Evaporador de superficie raspada |   |  |
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  | Evaporador de película descendente | Evaporador de película ascendente | |
Guía de materiales de construcción de evaporadores
Producto | Materiales de construcción |
Mayoría de los productos de la industria láctea | acero inoxidable 304/316 |
Mayoría de los productos de la industria de alimentos | acero inoxidable 304/316 |
Mayoría de los jugos de fritas |acero inoxidable 304/316 |
Mayoría de los productos farmacéuticos | acero inoxidable 304/316 |
Sales como NAC1 otras | Monel titanio |
Ácido sulfúrico < 50% | FFPR / grafitoRLCS / gafito |
Ácido sulfúrico < 72% | Recubrimiento de plomo tantalio o de lomo |
Ácido clorhídrico | FFPR / grafito / RLCS |
Soda cáustica <40% | acero al carbono sin tensiones residuales |Soda cáustica (con NaC1) | Monel / níquel / NILCS |
Nitrato de amonio | acero inoxidable 304/304L |
Sulfato de amonio | Acero inoxidable 316 |
Nota: FFPR Fibra con resina fenolica
RLCS Acero al carbono recubierto de goma
NILCS Acero al carbono recubierto con niquel
2.- dibuje el diagrama de flujo del evaporador de película instalado en el lem, indicando las válvulas e instrumentosrequeridos para realizar la experimentación.

Balance de masa.
Se puede efectuar un balance de masa para el sistema de forma que:
F = G + L
y
XFF = XGG + XLL
Donde:
F es el gasto másico de solución diluida alimentada al evaporador (masa/ tiempo)
G es el gasto másico de agua evaporada, (masa / tiempo)
L es el gasto másico de la solución concentrada (masa/ tiempo)
X es la fracción peso desoluto en cada una de las corrientes.
El gasto másico de cualquiera de las corrientes se calcula multiplicando el volumen recogido por unidad de tiempo por la densidad de la mezcla. Para calcular la densidad de la mezcla se utiliza cualquiera de las reglas de mezclado conocidas.
Para realizar el balance de energía se pueden tomar en cuenta dos sistemas, el del calentador y el del evaporador.Balance de energía en el precalentador.
En este balance se involucra la corriente de solución diluida alimentada y la que sale del precalentador a una mayor temperatura, así como la corriente de vapor que se utiliza para calentar y al condensado que sale del precalentador.
El balance en el precalentador está dado por:

Q´V= Q´F + QP
Q´V= W´V * ʎ´V
Q´F= F Cp´ ∆T

Balance de energía en elevaporador.
En el evaporador ocurre un proceso de transferencia de masa en el que una substancia pasa total o parcialmente de una fase a otra.
El balance en el evaporador está dado por:

QV= QF + QE
QV= WV * ʎV
QF= F Cp ∆T + GʎG

Donde:
F es el gasto másico de solución alimentada al precalentador
L es el gasto másico de solución concentrada que sale del evaporador
G es el gasto másico...